Системний аналіз складних систем управління
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
? позначену проблему, відтак зібрати додаткову інформацію про неї, встановити взаємозвязки складових частин, віднайти можливі кількісні оцінки окремих параметрів (хоча б субєктивні чи експертні) і перевести початкову проблему в розряд структурованих, до розвязання яких можна застосувати добре відомий і відпрацьований апарат.
Альтернативні варіанти вирішення проблем. Застосування методів системного аналізу для вирішення зазначених проблем необхідно насамперед тому, що в процесі прийняття рішень доводиться здійснювати вибір в умовах невизначеності, яка зумовлена наявністю факторів, що не піддаються строгій кількісній оцінці. Процедури і методи системного аналізу спрямовані саме на висування альтернативних варіантів вирішення проблеми, виявлення масштабів невизначеності за кожним із варіантів і співставлення варіантів за тим або іншим критерієм ефективності. Фахівці з системного аналізу лише рекомендують варіанти рішень, прийняття ж рішення залишається в компетенції відповідної посадової особи (чи органу).
Сутність системного аналізу полягає не в математичних методах і процедурах: його рекомендації далеко не обовязково випливають з обчислень. Найсуттєвішим є те, що систематично на всіх етапах життєвого циклу будь-якої технічної системи здійснюється співставлення альтернатив, по можливості в кількісній формі, на основі логічної послідовності кроків, які можуть бути відтвореними і перевіреними іншими. Системний аналіз дозволяє глибоко і краще осмислити сутність системи, її структуру, організацію, завдання, закономірності розвитку, оптимальні шляхи методи управління.
Ознаки складних систем:
- ієрархічна побудова;
- багатофункціональність;
- наявність множини цільового вибору;
- складні взаємозвязки;
- складна залежність ефективності кінцевого результату від ефективності різних ланок ієрархічної системи управління тощо.
2. Характеристика та класифікація технологічних комплексів (ТК) як складних систем
Можна виділити різні ознаки, але головними є ті, які характеризують як деякі кількісні сторони, наприклад, кількість елементів, так і якісні. Відомий підхід, коли складною системою (СС) називають таку, математичні моделі якої можна описати принаймні двома способами (детерміновані та стохастичні, теоретико-імовірнісні і т.д.). Для ТК при характеристиці їх як СС виділяють такі ознаки:
кількість підсистем, особливо це має значення для неперервних ТК. Ці підсистеми, звязані між собою складними структурними та функціональними відношеннями;
можливість управління підсистемами на основі різних критеріїв оптимальності;
існування для підсистем задач оперативної оптимізації та необхідність координації роботи підсистеми;
наявність ієрархічної структури;
необхідність урахування автономності підсистем.
Аналіз ТК як складних систем передбачає визначення та оцінку їх структури, оцінку матеріальних та енергетичних потоків, формування необхідних інформаційних визначень, що дає можливість визначити структуру управління. При побудові автоматизованих ТК визначається кількість підсистем, розташування точок отримання інформації, розташування пунктів управління та технічна реалізація системи.
3. Використання теорії графів для структурного аналізу складних систем
Теорія графів розділ математики , який досліджує властивості різних геометричних схем (графів), які утворені множиною точок та ліній, що їх зєднують. При структурному аналізі систем елементам ставлять у відповідність вершини графа, а звязкам ребра (вершинний граф). Іноді зручно використовувати реберний граф (елементи ребра, звязки вершини).
Види графів. Якщо визначена множина елементів V, то граф G=G(V) вважається визначеним, коли деяке сімейство сполучень елементів пбо пар виду Е=(a,b), де a,b належить V, вказує, які елементи є звязні. У відповідності з геометричною інтерпретацією пара Е=(a,b) ребро, а елементи a i b - кінцеві точки ребра, або вершини. Якщо початок розташування вершини не має значення, то Е неорієнтовне ребро, а якщо це важливо, то Е орієнтовне ребро, дуга, причому a початкова вершина, b кінцева.
В теорії графів використовують також таку термінологію: ребро Е інцидентно вершинам a,b; вершини a,b інцидентні ребру Е.
Граф, складений виключно з орієнтованих ребер орієнтований. Відповідно: неорієнтовані та змішані графи. Неорієнтований граф можна перетворити в орієнтований заміною кожного ребра Е парою ребер з тими ж кінцями, але протилежної орієнтації (процес подвоєння).
Граф кінцевий, коли число ребер кінцеве, та нескінченний - у протилежному випадку.
Граф, який складається лише з ізольованої вершини нуль-граф, а граф, ребрами якого є різні пари двох різних вершин a, b і з V повний граф.
В орієнованому повному графі є пари ребер по одному в кожному напрямку, які зєднують будь-які дві різні вершини (a,b).
Способи формалізованого задання графів.
Графічне представлення найбільш наочне, але не достатнє, його не можна використовувати при роботі на ЕОМ.
Матричне представлення. Можуть бути різні форми. Для неорієнтованого графа матриця суміжності є симетричною. В матриці суміжності вершин для орієнованого графа:
А=||aij||
Елементи визначаються так:
1, якщо з вершини і можна перейти в вершину j
aij =
0 - в протилежному випадку.
Вид матри